Рубрика «электростанция»

Новый вагон-электростанция - 1

Возможно, вы помните, что есть три достаточно простых способа раздобыть электричество в вагоне:

  1. Получить 3000 Вольт от электровоза, если путь электрифицирован, а вагон подключён к этой самой высоковольтной магистрали.
  2. Генерировать ток подвагонным генератором, работающим от вращения колёс. Это отличный способ получения электроэнергии в любом поезде в любом месте, но он ограничен по мощности.
  3. Получить ток от собственной электростанции поезда. Раньше это обычно была электростанция на паровозе (маленькая турбина, вращаемая паром), энергия которой использовалась для мощных фар.

Современные двухэтажные вагоны стали потреблять слишком много энергии, чтобы способы 2 и 3 перестали эффективно работать. Да, они ходят по электрифицированным участкам, но иногда есть потребность пустить комфортный поезд по участку, где электрификации нет. А в России из-за больших размеров страны, таких мест хватает.

Хорошее промежуточное решение до появления полной электрификации — вагон-электростанция. Собственно, первый в России недавно произвели на ТВЗ, и сейчас мы на него посмотрим, потому что эта штука интересная, хоть и редко встречающаяся на железных дорогах по миру.
Читать полностью »

Как известно, электричество можно изготовить, используя электродинамические генераторы (паровые, ветряные или водные), солнечные фотоэлементы, а также преобразование разности температур двух разнородных проводников и полупроводников, работающее на эффекте Зеебега. Чаще, можно слышать про эффект Пельтье — разделение температур на разнородных спаянных проводниках и полупроводниках, что является обратным эффектом Зеебега.

Для анализа используем один такой элемент с маркировкой TEC1-12706.

Электростанция из кружки кипятка - 1

Элемент рассчитан на номинальное напряжение 12В, максимальное несколько выше, но повышает риск порчи элемента и снижает его КПД. Элемент собран из 127 ячеек и рассчитан на максимальный ток 6 А. При подключении элемента к источнику напряжением, потребляемый ток составил около 2 А, а забираемая мощность от источника равна 24 Вт.

Для получении электроэнергии, следует одну пластину элемента нагревать, а вторую — охлаждать. В моем случае, для показанных цветов проводов, холодная сторона — с маркировкой, горячая — без маркировки. При смене полярности проводов, стороны тоже поменяются по своим свойствам.

Для охлаждения пластины используем радиатор в тающем льду, принимаем температуру холодной поверхности элемента Зеебега около 0 градусов.

Электростанция из кружки кипятка - 2
Читать полностью »

Моделирование работы реальной ТЭЦ для оптимизации режимов: пар и математика - 1

Есть большая ТЭЦ. Работает как обычно: жжёт газ, вырабатывает тепло для отопления домов и электричество для общей сети. Первая задача — отопление. Вторая — продать всё выработанное электричество на оптовом рынке. Иногда ещё в мороз при ясном небе появляется снег, но это побочный эффект работы градирен.

Средняя ТЭЦ состоит из пары десятков турбин и котлов. Если точно известны необходимые объёмы выработки электроэнергии и тепла, то задача сводится к минимизации затрат на топливо. В этом случае расчёт сводится к выбору состава и процента загрузки турбин и котлов для достижения максимально высокого КПД работы оборудования. КПД турбин и котлов сильно зависит от типа оборудования, времени работы без ремонта, режима работы и много чего ещё. Есть и другая задача, когда при известных ценах на электричество и объёмах тепла нужно решить, сколько выработать и продать электроэнергии для того, чтобы получить максимальную прибыль от работы на оптовом рынке. Тогда фактор оптимизации — прибыль и КПД оборудования — имеет гораздо меньшее значение. Результатом может быть режим, когда оборудование работает абсолютно неэффективно, но весь выработанный объём электроэнергии можно продать с максимальной маржой.

В теории всё это давно понятно и красиво звучит. Проблема — как это сделать на практике. Мы начали имитационное моделирование работы каждой единицы оборудования и всей станции в целом. Пришли на ТЭЦ и начали собирать параметры всех узлов, замеряя их реальные характеристики и оценивая работу в разных режимах. На их основе мы создавали точные модели для имитации работы каждой единицы оборудования и использовали их для оптимизационных расчётов. Забегая вперёд, скажу, что мы выиграли порядка 4 % реальной эффективности просто за счёт математики.Читать полностью »

Виртуальные электростанции. Можно ли управлять источниками «зелёной» энергии? - 1

Человечество наращивает потребление и производство электроэнергии, уделяя особое внимание возобновляемым или «зелёным» источникам. Согласно данным исследовательской компании REN21, в 2017 году доля возобновляемых источников энергии в мировом производстве составила 10,4%. Причём в передовых странах эта доля выше: ЕС в 2017 году получал 17,5% энергии из возобновляемых источников, а цель на 2020-й год — 20%. По мере увеличения доли ВИЭ в выработке увеличивается и значимость связанных с ними проблем. Что это за проблемы, как их решают виртуальные электростанции и что вообще это такое? Рассказываем.
Читать полностью »

Франция, Финляндия, Великобритания и Канада полностью откажутся от сжигания угля - 1
Угольная электростанция в Ханасаари, Финляндия

В 2023 году Франция может стать первой страной в мире, которая полностью откажется от угля в качестве топлива для электроэнергетики. Вслед за ней аналогичные планы объявили Финляндия, Канада и некоторые другие страны. Вредные углеводороды должны постепенно вытесняться альтернативными источниками энергии.

Такие прогрессивные планы резко контрастируют с политикой, которую планирует проводить новоизбранный президент США Дональд Трамп, не признающий глобального изменения климата в принципе.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js